Miten yleisesti ottaen derivoidaan fysikaalinen suureyhtälö? Derivointisääntöjä ei tarvitse tässä kerrata, mutta olen hieman hukassa. Entä osittaisderivaatat? Mitä käytännön tasolla tarkoittaa muuttujan pitäminen vakiona?
miten derivoidaan?
.....
41166
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 4
Vanhimmat
Mitä tarkoitat miten derivoidaan fysikaalinen suureyhtälö? Ihan tavallisesti niin kuin kaikki muutkin yhtälöt. Tuo osittaisdervoinnin muuttujan pitäminen vakiona tarkoittaa sellaista, että jos on vaikka tällainen funktio:
f(x,y) = x y,
niin kokonaisderivaatta x:n suhteen on
df/dx = y x dy/dx
Osittaisderivaatta taas on
∂f/∂x = y
koska y kuviteltiin vakioksi (eli ∂y/∂x = 0).
Olkoon f(x,y,z) = 3xy^2z^4 + 2x^2yz^2-9x^3y^2z, jossa x,y ja z ovat muuttujia eli jokin suure riippuu kolmesta muuttuujatsa x,y ja z. Mitä on derivaatta x:n suhteen? Tällöin tarkoitetaan osittaisderivaattaa doo(f)doo(x) eli df/dx (en osaa kirjoittaa osittaisderivaatan doo-merkkiä, vaikka jotkut osaavatkin). No nyt kun lasketaan osittaisderivaatta x:n suhteen, niin oletetaan kaikkien muiden muuttujien olevan vakioita. Eli derivoitaessa x:n suhteen on df/dx = 3y^2z^4+4xyz^2-27x^y^2z. Selviskö?
Ellei, niin vielä yksi esimerkki: Erään hakekattilan hyötysuhdemittaukseessa mitattiin kattilaan syötettävä haketilavuus 1 cm mittatarkkuudella (pituus x leveys x korkeus) ja ulos saatu lämpömäärä 10 kWh:n tarkkuudella. Kokeessa kattilaan syötettiin haketta 3,88 m^3 (lämpösisältö 800 kWh/m3) ja ulos saatiin 2500 kWh. Hyötysuhde on eta = 2500 kWh/(3,88 x 800) = 0,805 eli 80,5 %. Mikä on mittausvirhe? Osaatko laskea? Mitattu tilavuus 3,88 m^3 = 4,2 m x 2,1 x 0,44.
Jälkimmäisessä mittausvirheen suuruus riippuu alkuperäisen virheen jakaumasta ja normaalijakautuneenkin virheen tapauksessa aika monimukaisella tavalla siitä alkuperäisestä virheestä. Tietysti lineaarisella likiarvolla saadaan jotain funktion derivaattaan verrannollista, mutta se on aika karkea likiarvo.
http://fi.wikipedia.org/wiki/Derivaatta